1.2太阳对地球的影响教材习题解答-2025-2026学年高一地理湘教版必修一

1.2太阳对地球的影响 【教材探究】 19世纪40年代，德国天文爱好者施瓦布发现了太阳黑子活动10～11年的周期变化规律。通过长期的观测，人们还发现太阳黑子在日面上的活动，随时间的变化，其纬度分布也具有规律性：每当一个太阳黑子周期开始时，最先出现的黑子总是在距离太阳赤道较远处(平均纬度为35°),然后向低纬度方向移动，最终黑子出现的位置逐渐靠近太阳赤道。 英国天文学家爱德华·蒙德(1851—1928)以日面纬度为纵坐标，以时间(年份)为横坐标，绘制出太阳黑子分布图。他据此发现，在一个太阳黑子周期内，黑子出现过的区域所组成的图案就像蝴蝶的两只翅膀；如果把一系列太阳黑子周期的图案绘制在一起，就构成了一连串翩翩起舞的“蝴蝶”影像。 1.扼要了解本节课文中对太阳黑子的相关介绍；议一议，在图1-11中，你可以获取太阳黑子的哪些信息? 2.在教师的指导下，开展观测太阳活动，过程如下： (1)在晴朗的白天，架设好天文望远镜，用一张白纸作为投影屏。 (2)把一块28厘米长、20厘米宽的薄硬纸板剪一个洞，套在望远镜镜筒上，硬纸板会在白纸上形成阴影。 (3)去掉望远镜的目镜，调节焦距，前后移动白纸，直到白纸上呈现出清晰的太阳图。 (4)在太阳表面你能看到什么?把你看到的画在纸上。 温馨提示：在观测过程中，不要用眼睛直视太阳，也不能使用望远镜直接观察太阳，否则会灼伤眼睛。 【教材探究答案】 1.时间分布：太阳黑子的活动具有周期性，一个周期约为11年。 空间分布：太阳黑子分布相对集中，集中在太阳南北纬30°内，且南北对称。动态分布：在一个周期内，太阳黑子从南北纬35°开始，逐渐向太阳赤道位置集中。 2.在教师的指导下，开展观测太阳活动。 【教材活动】 P19 1.读下表，完成相关任务。 (1)根据表格数据，绘制大气上界太阳辐射随纬度分布的统计图，据此归纳地球大气上界太阳辐射的分布规律。 (2)地球表面可划分为热带、温带、寒带等不同的天文气候带。议一议，它与大气上界太阳辐射的分布有无相关性?说明你的理由。 2.太阳常数是表示太阳辐射能量的物理量，即在地球大气上界，在日地平均距离条件下，垂直于太阳光线的1平方厘米面积上，1分钟内所得到的太阳辐射能量。太阳常数为8.24焦/(厘米²·分)。计算：不考虑地球大气的作用，在将地球看作一个标准球体的条件下，每小时到达地球表面的太阳辐射相当于多少度电? 提示：1焦=1瓦·秒，1度=1千瓦·时。将地球面向太阳的半球的表面积换算成垂直于太阳光线的面积，就是地球上任何一个大圆的面积。 P22 1.下面是丹霞、经纬对话的内容。围绕他们的话题，收集有关资料，并与同学交流自己的看法。 提示： (1)确定你的观点。系统表达你对该话题的看法。 (2)提供你的论据。将收集到的资料分为有利影响与不利影响两大类进行整理，以支持你的观点。 (3)反思你的不足。仔细聆听同学们的发言，看哪些说法更有道理。 2.经纬在反复推敲太阳常数、太阳活动等概念后，大胆质疑：太阳常数的概念中，并未考虑太阳活动的影响，而太阳活动的概念中有“太阳释放能量的不稳定性”这样的表述，因此，太阳常数是不是常数、有没有变化、有多大变化之类的问题，值得进一步研究。针对经纬提出的问题，谈一谈你的看法。 【教材活动答案】 P19 1.（1） 分布规律：地球大气上界太阳辐射量由低纬向高纬递减。 （2）将地球表面划分为热带、温带、寒带等不同的天文气候带与获得太阳辐射的多少是密切相关的。地球的天文气候带是按纬度划分为五个热量带，即热带、南北温带、南北寒带，这种划分方法初步反映了获得太阳光热的多和少地球在公转过程中，在南北回归线之间的地区，太阳每年直射两次，所以这些地区获得太阳的量是全球最多的，因而形成了地球上的热带而高纬度地区太阳斜射，并且极圈内存在极夜现象，获得热量少。所以它与大气上界太阳辐射的分布有相关性。 2.每小时到达地球表面的太阳辐射=太阳常数×垂直于太阳光线的大圆面积×1小时=8.24×3.14×(6.371×108)²×60焦≈1.7503×10¹⁴千瓦·时(度)。 P22 1.太阳辐射对地球也有不利的影响，太阳活动也会产生有利的影响。例如：①高原地区太阳辐射中含有过量的紫外线，会对生物造成伤害；世界卫生组织国际癌症研究机构将太阳辐射列为一类致癌物。②在大多数太阳活动峰年，全球农业倾向于增产。 2.该同学的质疑值得肯定。 受太阳活动的影响，太阳辐射强度会有微小的变动，从而使太阳常数的数值发生变化，但这种变化很小，太阳活动所释放的能量相较太阳辐射的能量小很多，且太阳活动也并非频繁发生。所以太阳常数还是相对稳定的，是相对稳定的“常数”。 【定点变式训练】 1859年9月1日，英国天文爱好者卡林顿观测到日面上出现两道极其明亮的白光，其亮度迅速增加，远远超过光球背景，明亮的白光仅维持几分钟就消失了，这是人类第一次观测到该现象。据此完成下面小题。 1.卡林顿观测到的现象是( ) A.黑子 B.耀斑 C.太阳风 D.极光 2.该现象爆发具有一定周期，其剧烈爆发时对地球的影响是( ) A.诱发强烈地震 B.帮助信鸽正确识别方向 C.干扰无线电短波通信 D.高层大气出现云雨天气 2023年4月20日天空上演“日环食”天文景观，我国部分地区可见。日环食是指月球运行到太阳和地球之间，形成的太阳中心被遮挡、边缘明亮的现象。如图为日环食照片。据此完成下面两题。 3.日环食发生时，肉眼可见的太阳边缘明亮光环是太阳的( ) A.对流层 B.光球层 C.色球层 D.日冕层 4.日环食发生时( ) A.太阳黑子减少 B.耀斑活动增强 C.太阳辐射减弱 D.同步出现磁暴 北京时间2024年5月5日14时01分，太阳爆发一次强耀斑，本次耀斑持续半小时。科学家认为目前已经进入太阳活动高峰期。完成下面小题。 5.下次太阳活动周期的峰年可能是( ) A.2028—2029年 B.2030—2031年 C.2035—2036年 D.2039—2040年 6.此次耀斑爆发对我国的主要影响是( ) A.导致地表温度明显增加 B.广西可以观测到极光现象 C.直接导致作物停止生长 D.干扰天宫空间站与地面通信 2024年3月24日23时至3月25日23时，受大量日冕抛射物质的影响，地球出现了3小时特大地磁暴；该次特大地磁暴的爆发，标志着太阳活动又一次进入峰值年。下图示意羲和号卫星（中国首颗太阳探测科学技术试验卫星）观察到的该次特大地磁暴爆发前两个“蠢蠢欲动”的太阳活动区（白色的斑块）。完成下面小题。 7.这两个“蠢蠢欲动”的太阳活动区是( ) A.光球层上的日珥 B.日冕层上的黑子 C.色球层上的耀斑 D.日珥上的太阳风 8.人类对该次地磁暴最直观的感受是( ) A.赤道地区出现极光 B.极地降水异常增多 C.高纬地区电网不稳 D.固定电话信号中断 9.推测下次太阳活动峰值年大约出现在( ) A.2030年前后 B.2035年前后 C.2040年前后 D.2045年前后 突然迸发的巨大火舌掀起一场夹杂着电磁辐射、高能粒子流等剧烈变化的太阳风暴，转瞬间，人们的手机信号消失、电台里的歌声被噪声替代……这一幕在科幻片里常见的情景，也许会在现实中上演。据此完成下面小题。 10.对材料中“电台里的歌声被噪声替代”的合理解释可能是( ) A.电磁辐射干扰了地球大气层中的电离层 B.高能粒子流撞击了地球磁场 C.电磁辐射干扰了人造卫星 D.高能粒子流影响了当地电网正常运行 11.下列关于太阳活动的说法，正确的是( ) A.太阳活动主要发生在太阳内部 B.地球上气候变化和太阳活动无关 C.太阳活动具有一定的周期性 D.黑子活动强时耀斑爆发弱 【变式训练答案】 1.答案：B 解析：由材料信息并所学知识可知，太阳黑子是太阳光球层上出现的黑斑点，不会出现白光，A错误；耀斑是太阳色球爆发突然出现大而亮的斑块，亮度上升迅速，时间短，卡林顿观测到的现象是耀斑，B正确；太阳风由来自太阳日冕的等离子体组成，当太阳光被遮挡，例如在日食期间太阳风就能被看到，C错误；极光是太阳活动对地球的影响，极光在极夜地区可见，极光发生在地球上，不出现在日面上，D错误。故选B。 2.答案：C 解析：根据上题判断，该现象为太阳活动之一：耀斑。地震是地球内部释放方式之一，没有信息表明，它与太阳活动有关，A错误；信鸽不是靠眼睛辨别方向的，而是靠地球磁场，耀斑爆发时释放的强烈射电会干扰地球磁场，扰乱信鸽辨别方向，B不对；耀斑剧烈爆发时，发生出强烈射电和高能带电粒子流，到达地球后会干扰地球电离层，使得依靠电离层反射传播的无线电短波通信受到干扰，C正确；云雨天气出现需要成云致雨的条件，与耀斑活动没有关系，D错误。故选C。 3.答案：B 解析：太阳外部圈层由内向外依次是光球层、色球层和日冕层，我们平常看到的太阳圆面是光球层；日环食发生时，月球在太阳和地球之间，但是由于距离地球过远，不能完全遮住太阳，因此我们肉眼可见的太阳边缘明亮光环是光球层。 4.答案：C 解析：日环食发生时，月球在太阳和地球之间，月球挡住了大部分的太阳辐射，因此到达地表的太阳辐射减弱；日环食对太阳活动没有影响，因此不会使太阳黑子减少、耀斑活动增强，也不会引起地球上的磁暴现象。 5.答案：C 解析：太阳活动周期是太阳活动强弱变化的平均周期约为11年。2024年5月5日太阳爆发了一次强耀斑，科学家认为目前已经；进入太阳活动高峰期。这意味着从这一年开始，我们大致处于一个新的太阳活动周期的开始阶段。从2024年开始，加上11年，我们得到的是2035年。但由于太阳活动周期是一个平均值，并且存在一定的波动，因此我们不能精确地确定峰年的具体年份，但大致可以判断其落在2035—2036年这个范围内。C正确，ABD错误。故选C。 6.答案：D 解析：太阳耀斑是太阳活动的一种表现，但它主要影响的是地球的高空大气层和电磁场，对地表温度的直接增加影响很小，A错误；极光现象主要发生在地球的两极地区，由太阳风（带电粒子流）进入地球磁场在南北两极附近地区的高空，夜间出现的灿烂美丽的光辉。太阳耀斑爆发虽然与太阳风有关，但广东省位于低纬度地区，观测不到极光现象，B错误；太阳耀斑对地球生物的影响主要是通过影响电磁场和辐射环境，而不是直接影响作物的生长，并不会直接导致作物停止生长，C错误；太阳耀斑爆发会产生大量的高能带电粒子，这些粒子进入地球的高空大气层后，会干扰地球的电磁场和电离层，从而影响无线电通信，特别是短波通信。天宫空间站与地面的通信可能会受到这种干扰，D正确。故选D。 7.答案：C 解析：读图结合材料两个“蠢蠢欲动”的太阳活动区比周围太阳大气更亮，耀斑是太阳色球层上局部区域最剧烈的爆发现象，耀斑出现时太阳大气局部位置出现增亮的现象，C正确；黑子在光球层，B错误；日珥在色球层，A错误；太阳风在日冕层，D错误，故选C。 8.答案：C 解析：强耀斑爆发的时候，高能带电粒子冲进两极地区，在高纬度产生极光现象，A错误；极地地区降水稀少，太阳活动不一定导致极地降水增多，B错误；磁暴影响无线电短波通信，危害卫星，甚至瘫痪电力系统，使电网受损，C正确；太阳活动影响无线电短波通信，对固定电话没有影响，D错误，故选C。 9.答案：B 解析：强耀斑爆发的时候，高能带电粒子冲进两极地区，在高纬度产生极光现象，A错误；极地地区降水稀少，太阳活动不一定导致极地降水增多，B错误；磁暴影响无线电短波通信，危害卫星，甚至瘫痪电力系统，使电网受损，C正确；太阳活动影响无线电短波通信，对固定电话没有影响，D错误，故选C。 10.答案：A 解析：当太阳黑子和耀斑增多时，其发射的电磁波进入地球大气层，会引起大气层扰动，使地球上无线电短波通信受到影响，甚至出现短暂的中断。材料中电台里的歌声被噪声替代的合理解释可能是，电磁辐射干扰了地球大气层中的电离层，A正确。 11.答案：C 解析：太阳活动主要发生在太阳的大气层，A错。地球气候变化与太阳活动有一定的相关性，B错。太阳活动具有一定的周期性，约为1年，C正确。黑子活动强时耀斑爆发强，D错。 学科网（北京）股份有限公司 $$